JP2004058755A

JP2004058755A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004058755A
Application number: JP2002217589A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Higashijima; 東島　隆浩
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP4136514B2

Abstract

【課題】運動性能を犠牲にすることなく高速耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】矩形率を０．６０〜０．８０の範囲内とした空気入りタイヤ１０において、セカンドブロック３０のトレッドゲージＧ_２ｎｄ＞センターリブ２６のトレッドゲージＧ_ＣＬ、及びショルダーリブ３４のトレッドゲージＧ_ｓｈｏ／セカンドブロック３０のトレッドゲージＧ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５を満足することで、従来タイヤ対比で、センターリブ２６、及びセカンドブロック３０の負荷の集中を緩和でき、この部分での発熱性が分散化され、高速耐久性に有利となる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに係り、特に高速耐久性に優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高速走行性能を重視した、いわゆる高性能におけるトレッドゲージの分布は、セカンド陸部のゲージよりセンター陸部のゲージが厚め、またショルダー陸部のゲージはセカンド陸部のゲージ比で大きくても０．８程度であった。
【０００３】
また、高速耐久性を確保するための従来技術として、下記のものがあった。
（１）　トップゴムの耐熱性向上。
（２）　トレッド全体を薄くしてゴムへ蓄積される熱の放熱性を向上。
（３）　熱が蓄積されやすい陸部に小さい溝やサイプを追加して放熱性を向上。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、高速耐久性は向上するが、運動性能の低下、耐摩耗性の悪化等、他性能を犠牲にする問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、運動性能を犠牲にすることなく高速耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、タイヤ赤道面上に配置されるセンター陸部と、前記センター陸部のタイヤ幅方向両側に配置されるセカンド陸部と、ショルダー部に面して配置されるショルダー陸部、をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、タイヤ赤道面でのトレッドゲージをＧ_ＣＬ、セカンド陸部でのトレッドゲージをＧ_２ｎｄ、ショルダー陸部でのトレッドゲージをＧ_ｓｈｏとしたときに、Ｇ_２ｎｄ＞Ｇ_ＣＬ、及びＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５を満足し、標準リムに装着し、標準内圧、標準荷重の下での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをａ、接地幅の８０％の位置での周方向長さをｂとしたときにｂ／ａが０．６０〜０．８０の範囲内である、ことを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００８】
標準リムに装着し、標準空気圧、標準荷重での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さａと接地幅の８０％の位置での周方向長さｂとの比率（矩形率）ｂ／ａを０．６０〜０．８０の範囲内とすることで、ウエット操縦安定性を確保することが出来る。
【０００９】
ｂ／ａを０．６０〜０．８０の範囲内としたタイヤでは、一般的にセンター陸部、及びセカンド陸部での発熱性が高いので、高速走行時の故障（トレッドセパレーション）もセンター陸部あるいはセカンド陸部で生ずる場合が多い。
【００１０】
これは、セカンド陸部でのトレッドゲージをＧ_２ｎｄ、ショルダー陸部でのトレッドゲージをＧ_ｓｈｏとしたときに、従来のタイヤでは、Ｇ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄが約０．７０であり、ショルダー陸部の接地時の負担が少なく、センター陸部及びセカンド陸部に接地時の負荷が集中していたからである。
【００１１】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、Ｇ_２ｎｄ＞Ｇ_ＣＬ、及びＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５を満足しているので、従来タイヤ対比で、センター陸部、及びセカンド陸部の負荷の集中を緩和でき、Ｇ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５の範囲内であれば、センター陸部、及びセカンド陸部の発熱性が分散化され、高速耐久性に有利となる。
【００１２】
なお、本発明でいう標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ２００２年度版規定のリムであり、標準空気圧とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ２００２年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、標準荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ２００２年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
【００１３】
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ　Ｒｉｍ”　、”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｒｉｍ”）のことである。
【００１４】
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”Ｔｈｅ　Ｔｉｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｉｎｃ．　のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ　”であり、欧州では”Ｔｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｔｉｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ　Ｍａｎｕａｌ”である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ＝０．９５〜１．０を満足する、ことを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１７】
Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ＝０．９５〜１．０を満足することにより、センター陸部の耐久性と、セカンド陸部の耐久性とを同等にすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さが８ｍｍ以上、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さが５．０ｍｍ以上である、ことを特徴としている。
【００１９】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２０】
センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さを８ｍｍ以上とし、かつ、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さを５．０ｍｍ以上とすることにより、高速耐久性を確保しつつ、高いウエット排水性を得ることができる。
【００２１】
なお、周方向主溝の溝深さの上限は９．３ｍｍ、ショルダーラグ溝の溝深さの上限は７．０ｍｍである。これらの溝の溝深さが深すぎると、これらの溝で区画された陸部の剛性低下により操縦安定性等が低下する。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ赤道面を中心に、接地幅の６０％の幅の領域内にセカンド陸部を有し、接地幅をＣＷ、センター陸部の幅をＷ_ＣＬ、セカンド陸部の幅をＷ_２ｎｄとしたときに、Ｗ_ＣＬ／ＣＷ≧０．１または、Ｗ_２ｎｄ／ＣＷ≧０．１を満足する、ことを特徴としている。
【００２３】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２４】
Ｗ_ＣＬ／ＣＷ≧０．１または、Ｗ_２ｎｄ／ＣＷ≧０．１を満足するので、トレッドのセンター部の剛性が確保され、操縦安定性が良好となる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する２層のスチールベルトと、少なくとも１層のベルト補強層が設けられている、ことを特徴としている。
【００２６】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２７】
少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する２層のスチールベルトと、少なくとも１層のベルト補強層が設けられているので、高速走行時のセンター付近のせり出しを抑制でき、高速耐久性を向上することができる。
【００２８】
ベルト補強層としてはコード方向を周方向としたコード層が好ましい。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、路面と接地するトレッドゴムの０°Ｃにおけるｔａｎδが、０．６〜０．９の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【００３０】
次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３１】
路面と接地するトレッドゴムの０°Ｃにおけるｔａｎδを０．６〜０．９の範囲内に設定することで、高いグリップ性能を得ることができる。
【００３２】
一般に、ゴムは、ｔａｎδが大きい程、高ヒステリシスロス性で、グリップ性が良好ある。グリップの高いゴムは発熱量が多いが、本発明の構成をとることにより、グリップの高いゴムを用いた場合の発熱性の問題を回避することが出来る。
【００３３】
ここでｔａｎδが０．６未満では、高性能タイヤに要求される高いグリップが得られない。
【００３４】
一方、ｔａｎδが０．９を越えると、発熱が多過ぎ、また、低温脆化が悪くなる。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、扁平率が５０％以下、タイヤ呼び幅が２２５ｍｍ以上である、ことを特徴としている。
【００３６】
一般的に、扁平率が５０％以下、タイヤ呼び幅が２２５ｍｍ以上の空気入りタイヤは、横力に対する変形に強く、かつグリップも高いので高速走行に供される場合が多く、本発明の効果を特に発揮することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図１、及び図２に従って説明する。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１２と、両ビード部１２に跨がって延び、両端部分がビードコア１３で折り返されたトロイド状のカーカス１４と、カーカス１４のクラウン部に位置するベルト層１６Ａ、１６Ｂと、ベルト層１６Ｂの上部に形成された２層のベルト補強層１８と、ベルト補強層１８の上部に形成されたトレッド部２０とを備えたラジアル構造のタイヤである。
【００３９】
なお、空気入りタイヤ１０のタイヤサイズは、２２５／４５ＺＲ１７である。
【００４０】
ベルト層１６Ａ、１６Ｂは、スチールコードをそれぞれ平行に配置して形成され、相互に交差して配置されている。
【００４１】
ベルト層１６Ａのスチールコードは、構造が１×５であり、撃ち込み本数が２０本／インチ、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が２４°である。
【００４２】
ベルト層１６Ｂのスチールコードは、構造が１×５であり、撃ち込み本数が２０本／インチ、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が２４°である。
【００４３】
また、ベルト補強層１８は、複数本の有機繊維コードを含んでいる。本実施形態では、ベルト補強層１８の有機繊維コードとしてコードゲージ０．５ｍｍのナイロンが用いられており、撃ち込み本数が２５本／インチ、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が０°である。
【００４４】
トレッド部２０を構成するトレッドゴムは、０°Ｃにおけるｔａｎδが０．８に設定されている。
【００４５】
図１、及び図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド部２０には、タイヤ赤道面ＣＬの両側にタイヤ周方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に沿っ延びる周方向主溝２２が形成され、周方向主溝２２のタイヤ軸方向（矢印Ｃ方向）両側に周方向主溝２４が形成されている。
【００４６】
タイヤ赤道面ＣＬ上には、周方向に連続するセンターリブ２６が設けられている。
【００４７】
周方向主溝２２と周方向主溝２４との間には、周方向主溝２２、周方向主溝２４及び傾斜する横溝２８とで区画される略三角形のセカンドブロック３０が設けられている。
【００４８】
また、周方向主溝２４のタイヤ軸方向外側には、ショルダーリブ３４が設けられており、ショルダーリブ３４には、ショルダー側から周方向主溝２４に向けて延び、陸部内で終端する横溝３２が複数設けられている。
【００４９】
なお、この空気入りタイヤ１０は、回転方向が指定されており、前進時に矢印Ａ方向に回転するように車両に装着される。
【００５０】
周方向主溝２２は、溝幅が９〜１７ｍｍ、溝深さが８．３ｍｍ、周方向主溝２４は、溝幅が６〜１２ｍｍ、溝深さが７．５ｍｍである。
【００５１】
横溝２８は溝幅が４．５〜９．０ｍｍ、溝深さが７．５ｍｍ、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が３５〜２５°である。
【００５２】
横溝３２は溝幅が４〜６ｍｍ、溝深さが６．３ｍｍ、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が１０〜１５°である。
【００５３】
図２に示すように、本実施形態では、接地幅ＣＷは１９０ｍｍ、センターリブ２６の幅Ｗ_ＣＬは２０ｍｍ（一定）、セカンドブロック３０の幅Ｗ_２ｎｄは３１ｍｍ（最大幅）、ショルダーリブ３４の幅Ｗ_ｓｈｏは３５ｍｍ（タイヤ幅方向最内端から接地端までの寸法）であり、したがって、Ｗ_ＣＬ／ＣＷが０．１０５、Ｗ_２ｎｄ／ＣＷが０．１６である。
【００５４】
図１に示すように、本実施形態では、センターリブ２６でのトレッドゲージＧ_ＣＬが８．７（タイヤ赤道面ＣＬ上で計測）ｍｍ、セカンドブロック３０でのトレッドゲージＧ_２ｎｄが９．０（ブロック幅方向中央部分で計測）ｍｍ、ショルダーリブ３４でのトレッドゲージＧ_ｓｈｏが８．１（接地幅ＣＷの８０％の位置で計測）ｍｍであり、したがってＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄが０．９０、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄが０．９７である。
【００５５】
また、本実施形態空気入りタイヤ１０を標準リムに装着し、標準内圧、標準荷重としたときの接地プリントにおいて、タイヤ赤道面ＣＬでの周方向長さａは１６３ｍｍ、接地幅ＣＷの８０％の位置での周方向長さｂ（左右の平均値）は１０８．５ｍｍであり、したがって、矩形率ｂ／ａは０．６６６となっている。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００５６】
この空気入りタイヤ１０では、トレッド部２０のタイヤ赤道面ＣＬ上に、周方向に連続するセンターリブ２６を設けているので、ドライ路面での操縦安定性、特に微小舵角時のハンドル応答性を向上することができる。
【００５７】
互いのコード方向が交差する２層のスチールベルトと、少なくとも１層のベルト補強層が設けられているので、高速走行時のセンター付近のせり出しを抑制でき、高速耐久性を確保することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、トレッドゴムの０°Ｃにおけるｔａｎδが０．８であり、ｔａｎδが０．６〜０．９の範囲内に設定されているので、高いグリップ性能が得られる。
【００５９】
ウエット路面走行時においては、接地面内の水は、周方向主溝１４，１６及び横溝２０，２４によって排水される。
【００６０】
周方向主溝２２の溝深さ、及び周方向主溝２４の溝深さを各々８ｍｍ以上とし、かつ、横溝２８の溝深さ、及び横溝３２の溝深さを各々５ｍｍ以上としたので、高速耐久性を確保しつつ、高いウエット排水性を得ることができる。
【００６１】
標準内圧、標準荷重での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをａ、接地幅の８０％の位置での周方向長さをｂとしたときにｂ／ａが０．６０〜０．８０の範囲内とすることで、ウエット操縦安定性能を確保することが出来る。
【００６２】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄが０．９７、Ｇ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄが０．９０であり、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ＝０．９５〜１．０、及びＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５を満足しているので、従来タイヤ対比で、センターリブ２６、及びセカンドブロック３０の負荷の集中を緩和でき、センターリブ２６、及びセカンドブロック３０の発熱性が分散化され、高速耐久性が向上する。
【００６３】
また、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ＝０．９５〜１．０を満足しているので、センターリブ２６の耐久性と、セカンドブロック３０の耐久性とを同等にすることができる。
【００６４】
本実施形態では、Ｗ_ＣＬ／ＣＷ＝０．１０５、及びＷ_２ｎｄ／ＣＷ＝０．１６であり、Ｗ_ＣＬ／ＣＷ≧０．１、Ｗ_２ｎｄ／ＣＷ≧０．１を満足しているので、トレッド部２０のセンター部の剛性が確保され、操縦安定性が良好となる。
【００６５】
なお、トレッドゴムのｔａｎδが０．６未満では、高性能タイヤに要求される高いグリップが得られない。
【００６６】
一方、トレッドゴムのｔａｎδが０．９を越えると、発熱が多過ぎ、また、低温脆化が悪くなる。
【００６７】
なお、上記実施形態で述べた各寸法、比率等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能であることは言うまでも無い。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、比較例の空気入りタイヤと、本発明の適用された実施例のタイヤとを用意し、高速耐久ドラム試験、及び実車による操縦安定性試験を行った。
【００６８】
試験に用いた空気入りタイヤのパターンは、全て前述した実施形態の図２に示すパターンである。
【００６９】
実施例の空気入りタイヤは、前述した実施形態のタイヤである。
【００７０】
比較例１，２のタイヤは、以下の表１に示すように、Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ、及びＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄの値が異なるのみで、その他は実施例と同じである。
【００７１】
高速耐久ドラム試験：室内のドラム試験機に試験タイヤを装着し、タイヤが故障するまで連続して高速走行させた。評価は、比較例１のタイヤが故障（トレッドセパレーション）するまでの距離を１００とする指数で表した。指数の数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを表している。
【００７２】
操縦安定性試験：試験タイヤを実車に装着し、テストコースを走行させた。評価はプロのテストドライバーによるフィーリング評価であり、その優劣を１０点満点で評点を付けた。
【００７３】
【表１】

試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、操縦安定性を低下させずに、高速耐久性を向上できていることが分かる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、他性能を犠牲にすることなく高速耐久性を向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図２】
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【符号の説明】
１０　　空気入りタイヤ
２０　　トレッド部
２２　　周方向主溝
２４　　周方向主溝
２６　　センターリブ
３０　　セカンドブロック
３２　　横溝
３４　　ショルダーリブ

Claims

タイヤ赤道面上に配置されるセンター陸部と、前記センター陸部のタイヤ幅方向両側に配置されるセカンド陸部と、ショルダー部に面して配置されるショルダー陸部、をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
タイヤ赤道面でのトレッドゲージをＧ_ＣＬ、セカンド陸部でのトレッドゲージをＧ_２ｎｄ、ショルダー陸部でのトレッドゲージをＧ_ｓｈｏとしたときに、Ｇ_２ｎｄ＞Ｇ_ＣＬ、及びＧ_ｓｈｏ／Ｇ_２ｎｄ＝０．８〜０．９５を満足し、
標準リムに装着し、標準空気圧、標準荷重の下での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをａ、接地幅の８０％の位置での周方向長さをｂとしたときにｂ／ａが０．６０〜０．８０の範囲内である、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
Ｇ_ＣＬ／Ｇ_２ｎｄ＝０．９５〜１．０を満足する、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さが８ｍｍ以上、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さが６ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ赤道面を中心に、接地幅の６０％の幅の領域内にセカンド陸部を有し、接地幅をＣＷ、センター陸部の幅をＷ_ＣＬ、セカンド陸部の幅をＷ_２ｎｄとしたときに、Ｗ_ＣＬ／ＣＷ≧０．１または、Ｗ_２ｎｄ／ＣＷ≧０．１を満足する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する２層のスチールベルトと、少なくとも１層のベルト補強層が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
トレッドを構成するトレッドゴムの０°Ｃにおけるｔａｎδが、０．６〜０．９の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
扁平率が５０％以下、タイヤ呼び幅が２２５ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。